有哪些人類科技你並不覺得是個理所當然的事情?
就題主個人而言,應該是飛機。一直都覺得一個龐大的鐵疙瘩能飛到上萬米的高空是一件匪夷所思的事情。後來看了一期英國的飛機原理科普節目後這種疑惑有所緩解,但是仍會在起飛時看著窗外享受推背感,感覺這一刻坐在人類300年來機械和科技的最高峰上被抬上藍天。
【科學方法】本身就是最不理所當然的事情。
科學革命的前夜,英法兩國剛剛從百年戰爭和黑死病的泥潭中走出;土耳其已經攻陷君士坦丁堡,昔日繁華的十字路口逐漸衰落下去;美洲還屬於印第安人的黑暗時代;在日本,軍閥混戰不休,倭寇之亂甚至波及中國;而在中國,明朝的大臣遞上了建議廢止下西洋的奏摺。
放眼望去,整個世界都籠罩在神權或皇權之下。人類在沉睡,或許將一直沉睡下去……
倘若此時有外星人光顧地球,一定會認為人類文明愚昧得不可救藥吧。
然而不久之後,科學革命爆發了。
- 尼古拉斯·哥白尼,1543年出版了《天體運行論》,提出了日心說理論,質疑天主教的"地球中心說″,史稱"哥白尼革命″。
- 安德烈·維賽留斯,1543年出版了《人體構造》,解釋了血液在人體內循環的過程,還從解剖屍體組裝了第一副人類骨架。
- 威廉·吉爾伯特,1600年出版了《論磁石》是物理學史上第一部系統闡述磁學的科學專著。
- 第谷·布拉赫,對16世紀末期所認知的星體進行了詳細並且準確的觀測,為開普勒的研究提供了基本數據。
- 弗蘭西斯·培根,企圖通過分析和確定科學的一般方法和表明其應用方式,給予新科學運動以發展的動力和方向。,發明"歸納法″,出版"新工具″一書
- 伽利略·伽利萊,改進瞭望遠鏡,並對金星和木星的衛星進行了準確的觀測,於1610年發表觀測結果。通過理論分析與實驗推翻了被奉為圭臬的亞里斯多德的力學體系並建立了近代力學。
- 約翰內斯·開普勒,1609年發表了關於行星運動的兩條定律,1618年發現了第三條定律,就是後來被稱為「開普勒定律」的行星三大定律,說明了行星圍繞太陽旋轉的理論。
- 威廉·哈維,通過解剖等手段展示了血液的循環。
- 勒奈·笛卡爾,是演繹推理的先驅,1637年出版了《方法論》。
- 安東·范·列文霍克,建造了高清晰度的單顯微鏡,研究了毛細管循環和肌肉纖維。他觀察了血球、精子與細菌,並繪出了它們的形象。於1683年發現了細菌。
- 艾薩克·牛頓,1687年7月5日發表的《自然哲學的數學原理》里提出的萬有引力定律以及他的牛頓運動定律是經典力學的基石。牛頓還和萊布尼茨各自獨立地發明了微積分。
- 查爾斯·羅伯特·達爾文,1859年11月24日發表了《物種起源》,提出了進化論的觀點。
感謝科學革命,正因為有了這些先驅的努力,才有了後來的工業革命、電氣革命、信息革命。我們現在所享用的每一種科技產品,無線通信、互聯網、計算機、高鐵、飛機……幾乎都有他們的一份功勞。所謂澤被千年,確非虛語。
科學革命的成果眾多,為什麼說培根和牛頓所創立的科學方法最贊呢?誠然,在科學革命之前,人類已經有了眾多發明,如水力磨坊、馬車、鐘錶等等。但那時的科學發明都是撞大運式的。明朝的萬戶,試圖自製火箭飛上天空,就是一種撞大運的嘗試。如果沒有科學方法,後來的科技發明或許還是會有,但絕不會像井噴一般短時間內大量出現。而且如果某些新世界的大門如果不打開,人類就會永遠局限在舊世界裡。如果沒有發現原子核,就不可能有原子彈和核電;如果沒有搞懂電的原理,一切家用電器都無從談起。
為什麼說科學方法並不【理所當然】呢?不如考慮另一個問題,為什麼古代中華文明那麼發達,科學革命卻沒有在中國發生呢?我傾向於認為大多數文明都難以孕育出科學的,能夠產生科學的文明才是異類。中華文明的行政法能夠不斷推陳出新,印度文明能夠創立一個又一個宗教,日本文明能夠產生武士道和等級森嚴的制度。可是大家都沒怎麼把天賦樹往科技上點啊。
以今日科技之昌明,尚不足以驅散盲信的迷霧(想想防輻射服和各類保健品的銷量吧),而當年的黑暗時代能夠誕生出科學方法,縱然不是困難重重,也絕對不是什麼理所當然的事情。有了科學方法,之後的種種科技發明,基本上就只是時間問題了。
向科學先驅致敬!分子料理……
好多人都說計算機。誠然計算機是一個很難零基礎憑空想像出來的東西,但是加上了時代背景,你就會發現計算機不過是自然而然出現的產品。這一切從單嚮導電這個特性的發現開始。
有了單嚮導電,那就自然想到做邏輯電路。
有了邏輯電路,就自然想到把它組件化。
有了基本邏輯元件(邏輯門),就會想把它們焊在一起做集成電路。
有了集成電路,那就想把它弄複雜,其中一個應用就是做加減法計算。
有了加減法計算的電路,加上顯示器(早期沒有顯示器,用的是紙條打洞)和按鈕那就是計算器。
有了計算器,那就想存取數據,存取指令,省著每次都要用眼看手敲。於是有了存儲設備。這就叫做馮諾依曼體系結構。從這裡開始,我們所說的計算機誕生了。
然後指令被越弄越多,電路功能也越來越多,就有了可拔插的外接設備以應對不同的需求。外界設備越來越多,越來越難以管理,於是就有了操作系統。
直接寫計算機指令是一件很反人類的事情,於是人們發明了彙編(基本是一對一的英文單詞和指令的對應)來輔助記憶,後來又發明了高級語言把常用的功能抽象出來方便重複使用。於是,有了軟體工程。
不同計算機之間往往需要傳輸數據。一個計算機計算出來的結果要發送給別的計算機去,於是就用電線連了起來。就有了計算機網路。
後來有了陰極射線管顯示器,計算機正式進入無紙化時代。顯示器越來越高端,計算機的性能越來越好,於是有了研究「怎麼把東西畫在顯示器上」的學科:圖形學。
既然能畫圖了,那為啥用文字來顯示內容呢?於是有了圖形化界面。圖形化的界面不適合鍵盤操作,就有了滑鼠。這叫人機交互。
(以上是按照story排序的,不代表真正的發明時間順序)
以至於後來數據挖掘,自然語言處理,信息檢索,人工智慧等,都是利用計算機進行信息處理,完成與計算機本身無關的目標的方向。
所以,看起來很牛逼的計算機,就是這麼一小步一小步走出來的。我聽說金正恩發明了永動機這是我最驚訝的
小時候百思不得其解。
1 牛頓的科學成就完全是逆天存在,近乎於行神跡。一個人類為何具備這樣驚人的智力?
2 在飛機上天僅僅60年以後,人類站在月球上。以人類的發展速度來看,起碼應該是幾百年以後。60年啊,也就是懷特兄弟可能看見那一小步!我非常同意題主的說法,我知道飛機飛起來的原理,還去波音公司參觀過,看了飛機翅膀的做法以及一整套飛機組裝的流程,覺得非常科學。
但是每次我坐上飛機都是一臉黑線,混森難受。我直到現在也無法理解為什麼人類願意把自己的性命託付給一個飄在空中的鐵殼子,然後坐立難安,看書也看不下去,看電影也看不下去,聽音樂也聽不下去,總之就是煩躁得不行,並且無法接受我現在正在空中飄著的這種事實...
但是一吃飯時就什麼都忘了,睡覺時也能睡得跟死豬一樣...第二個是平板電腦,以及這種觸摸式的交互設計。
我奶奶直到現在還用的按鍵式的手機,如果沒記錯的話,我奶奶從來沒接觸過這種觸摸式的屏幕。但是有一天我把我的平板扔在桌子上,當時我設定的雙擊屏幕就自動亮並且沒有鎖。於是我奶奶好奇,戳了兩下我的平板,發現亮了,覺得很好奇,於是就開始玩起來了。看看我平板里的照片,用用平板裡面的計算器,自己在那玩得好開心。我突然就想起警察叔叔一笑風雲過說他孩子3、4歲時就會用平板電腦了。而我奶奶這樣對電子產品一竅不通的人老太太(智能電視直到現在都不會用),居然能夠拿起來就用。這可以說是把人類的習慣研究透了,我也不知道這是心理學還是人類學的範疇內的研究,反正這種完全貼合人類先天的使用習慣的設計實在是太imba了最後一個是阿里的這個移動支付功能...
我為什麼要說這個科技不應存在呢,因為他無限大地促進了我國的賭博事業...今年過年我父母我小姑家打麻將,鬥地主,都用支付寶結賬...我當時就崩潰了...
這你說錢輸光了都沒人搭理你啊!以上計算機吧,儘管已經大學了,也接觸了不少這方面的知識,但還是無法想像人類能用硅,銅,鐵這些玩意弄出計算機
自行車吧。就倆輪子,怎麼會倒不下去?
從小就好奇:為什麼洗臉槽底部那塊小鐵餅掉不下去
1.我覺得在我心中排名第一的絕對是我們每天使用的計算機。。。從圖靈機講起就吊炸了啊…………
為了模擬人的這種運算過程,圖靈構造出一台假想的機器,該機器由以下幾個部分組成:
1)一條無限長的紙帶 TAPE。紙帶被劃分為一個接一個的小格子,每個格子上包含一個來自有限字母表的符號,字母表中有一個特殊的符號 表示空白。紙帶上的格子從左到右依此被編號為 0,1,2,... ,紙帶的右端可以無限伸展。
2.)一個讀寫頭 HEAD。該讀寫頭可以在紙帶上左右移動,它能讀出當前所指的格子上的符號,並能改變當前格子上的符號。3.)一套控制規則 TABLE。它根據當前機器所處的狀態以及當前讀寫頭所指的格子上的符號來確定讀寫頭下一步的動作,並改變狀態寄存器的值,令機器進入一個新的狀態。4.)一個狀態寄存器。它用來保存圖靈機當前所處的狀態。圖靈機的所有可能狀態的數目是有限的,並且有一個特殊的狀態,稱為停機狀態。參見停機問題注意這個機器的每一部分都是有限的,但它有一個潛在的無限長的紙帶,因此這種機器只是一個理想的設備。圖靈認為這樣的一台機器就能模擬人類所能進行的任何計算過程。在某些模型中,讀寫頭沿著固定的紙帶移動。要進行的指令(q1)展示在讀寫頭內。在這種模型中「空白」的紙帶是全部為 0 的。有陰影的方格,包括讀寫頭掃描到的空白,標記了 1,1,B 的那些方格,和讀寫頭符號,構成了系統狀態。
到今天能夠讓我們隨意使用的集成電路,在最初發明這玩意的時候,簡直不能想像啊:
1950年:結型晶體管誕生
1950年: R Ohl和肖克萊發明了離子注入工藝
1951年:場效應晶體管發明1956年:C S Fuller發明了擴散工藝1958年:仙童公司Robert Noyce與德儀公司基爾比間隔數月分別發明了集成電路,開創了世界微電子學的歷史;
我覺得這兒的每一步都屬於不可想像級別的。。。。
2.大型強子對撞機圖2.ATLAS的探測器解剖圖。不同位置的探測器介紹詳見文本。
可以看到,整個探測器非常龐大,粒子束沿左右方向的水平對稱軸入射,而探測器中各個部件圍繞對稱軸正中心的對撞點層層包裹,被稱為洋蔥圈結構。當然了,也有不是洋蔥圈的,比如LHCb,如圖3中所示,應用這種結構的包括打靶實驗和非對稱對撞(比如質子電子對撞,例如 HERA e±p Collider : 1991-2007)因為產生的次級粒子主要沿著一個方向行進,但是仍然不同探測器是層狀組織起來的。從內到外,不同層有不同的功能。最內部(inner detector)是用來記錄粒子出射位置的,這個位置距離碰撞點最近,能夠測量重建得到的碰撞頂點最精確。而且這個位置粒子通量極大,需要用能夠承受極高計數率的探測器,同時空間解析度要求高。另外內部探測器還用來記錄帶電粒子的徑跡,也就是說要求一個粒子被多次記錄下來,然後從內到外連成一條線是粒子在空間中飛行的徑跡。通常採用硅像素探測器或者硅微條探測器(半導體探測器),也會用氣體探測器,比如BEPC中的多絲漂移室。記錄下來空間位置可以重建軌跡,並根據磁場大小和軌跡的偏轉情況算出粒子的動量。之後外層是電磁量能器(EM Calorimeters)。很明顯,這是用來測量粒子能量的。一般採用閃爍體或者其他具有很大阻礙效果的工作介質,讓電子和光子在其內部充分的消耗能量,產生電離和光子,並採集。然後根據收集到的信號強度(電離的電荷量、光子的計數等)來推算電子的能量。再向外是強子量能器(Hadron Calorimeters)。這裡就有一個問題了,為什麼要先測量電子能量再測強子呢?因為通常電子的能量耗散更快,僅需要一個很小的空間就能全部被吸收。但是強子,尤其是高能強子會產生強子噴柱,需要較大的吸收體厚度才能被完全吸收。同時,由於材料的選擇和電子、強子與物質的相互作用形式不同,強子在電子量能器中僅沉澱少部分能量。當然,在事例重建的時候還是會把這部分能量也加起來的。
最外側就是超級巨大的,最占空間的mu子探測器(muon detectors),叫detector,因為完全無法保證mu子能量全部沉積,僅僅是測量擊中位置重建軌跡。因為mu子與物質的相互作用非常弱,需要探測介質體積很大才有一定的概率被探測到。一般都使用氣體探測器,成本低,結構負載小。然後可以看到,在入射的兩端有兩個塞子一樣的前向量能器(forward calorimeters)。這是因為可能有大量的粒子出射沿著小角度出射,並且這包含著比較重要的物理信息。(引自「大型強子對撞機」的目的和原理是什麼? - xinran li 的回答)
大腦會自己思考自己。。。。。當我們在研究大腦是如何工作的時候,其實就是大腦在研究自己。。。。有點偏題,這大概屬於人體的不可思議,而不是科技的,權當湊個趣吧
觸屏手機啊!感覺是我還活在直板按鍵的夢裡。醒來,手裡拿著mate7。直板機的輝煌,只是五年前的事情啊!
集成電路:就是以二極體,cmos管等為基礎,經過工程師一倒騰就成了加法器減法器存儲器等一些小元器件,然後把它們組合起來竟然可以有那麼多功能。
最讓人嘆為觀止的是集成度,一塊小小的板子,上面卻可以有幾百萬乃至更多的小元件,人類的智慧當真不可思議!
曾經盯著一個CPU看,實在不能理解上面的晶體管數量可以達到那麼龐大的一個數量級。。
好吧,我知道我讀書少了感覺嘴巴就幾塊肉,來回吧唧就能發出各種聲音…